摘要：機(jī)械產(chǎn)品的可靠性分析與設(shè)計(jì)是保證機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和安全性的重要手段。三維CAD/CAE軟件作為產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)的工具,在產(chǎn)品可靠性分析與設(shè)計(jì)方面發(fā)揮著重要作用。論文以在三維CAD/CAE軟件環(huán)境下方便的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的可靠性分析與設(shè)計(jì)為研究思路,開展機(jī)械產(chǎn)品可靠性分析與設(shè)計(jì)方法的研究,具體內(nèi)容如下：對產(chǎn)品可靠性分析與設(shè)計(jì)的FMECA方法和結(jié)構(gòu)可靠度的定量求解方法進(jìn)行了研究,論述了產(chǎn)品FMECA的分析過程、實(shí)施步驟和分析方法,以結(jié)構(gòu)可靠性的“應(yīng)力-強(qiáng)度干涉”基本模型為基礎(chǔ),引入了結(jié)構(gòu)可靠度三種常用的求解方法。對常用的三維CAD/CAE軟件的數(shù)字化三維建模與分析仿真功能進(jìn)行了分析研究,以SolidWorks為例分析了三維CAD軟件的數(shù)字化產(chǎn)品建模功能,以ANSYS為例分析了三維CAE軟件的有限元可靠性協(xié)同仿真功能和概率有限元數(shù)值模擬功能。在此基礎(chǔ)上,提出了在三維CAD/CAE軟件環(huán)境下進(jìn)行產(chǎn)品可靠性分析的方案。通過對FMECA相關(guān)理論和SolidWorks二次開發(fā)技術(shù)的研究,論證了在SolidWorks環(huán)境下集成產(chǎn)品FMECA可靠性分析模塊的可行性。通過對FMECA軟件進(jìn)行需求分析,設(shè)計(jì)了軟件的... 

【文章來源】：中南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)
        1.2.1 機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)方法
        1.2.2 計(jì)算機(jī)輔助可靠性設(shè)計(jì)
    1.3 主要研究內(nèi)容
2 機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)相關(guān)理論與方法
    2.1 FMECA方法
        2.1.1 FMECA方法概述
        2.1.2 FMECA的層次與分析過程
        2.1.3 FMECA的實(shí)施步驟
        2.1.4 機(jī)械產(chǎn)品危害性(CA)分析
    2.2 機(jī)械產(chǎn)品FMECA分析的結(jié)果與作用
        2.2.1 FMECA可靠性分析的結(jié)果及作用
        2.2.2 FMECA可靠性分析實(shí)例
    2.3 機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可靠性分析基本理論
        2.3.1 結(jié)構(gòu)可靠性基本方程
        2.3.2 結(jié)構(gòu)的可靠度與失效概率
        2.3.3 應(yīng)力-強(qiáng)度干涉模型
    2.4 機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可靠度的計(jì)算方法
        2.4.1 一次二階矩法
        2.4.2 蒙特卡羅模擬法
        2.4.3 概率有限元法
    2.5 本章小結(jié)
3 基于三維CAD/CAE集成環(huán)境的產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)框架
    3.1 三維CAD軟件SolidWorks簡介
    3.2 SolidWorks環(huán)境下的產(chǎn)品零件建模與裝配體建模
        3.2.1 SolidWorks零件建模方法
        3.2.2 SolidWorks軟件環(huán)境下零件建模一般步驟
        3.2.3 SolidWorks產(chǎn)品裝配體的建模方法
        3.2.4 SolidWorks產(chǎn)品裝配體建模實(shí)例
    3.3 ANSYS環(huán)境下的結(jié)構(gòu)分析仿真
        3.3.1 基于ANSYS的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析仿真
        3.3.2 基于ANSYS的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析仿真
        3.3.3 基于ANSYS的疲勞分析仿真
    3.4 ANSYS環(huán)境下的概率有限元分析
        3.4.1 基于ANSYS的概率設(shè)計(jì)(PDS)方法
        3.4.2 基于ANSYS概率有限元方法求解可靠度的流程
    3.5 三維CAD/CAE集成環(huán)境下產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)方案
        3.5.1 可靠性分析與設(shè)計(jì)方案的構(gòu)建
        3.5.2 可靠性分析與設(shè)計(jì)方案的實(shí)施說明
    3.6 本章小結(jié)
4 SolidWorks環(huán)境下的產(chǎn)品FMECA分析及軟件開發(fā)
    4.1 基于SolidWorks環(huán)境的FMECA軟件功能分析
        4.1.1 SolidWorks環(huán)境下進(jìn)行FMECA分析的基本思路
        4.1.2 SW-FMECA軟件的設(shè)計(jì)目標(biāo)
        4.1.3 SW-FMECA軟件需求分析
    4.2 SW-FMECA軟件的開發(fā)工具與方式
        4.2.1 Visual Studio 2005集成開發(fā)環(huán)境簡介
        4.2.2 SolidWorks二次開發(fā)接口API對象
        4.2.3 采用Visual Basic.NET開發(fā)SolidWorks的基本步驟
    4.3 SW-FMECA軟件總體設(shè)計(jì)
        4.3.1 SW-FMECA軟件體系結(jié)構(gòu)
        4.3.2 SW-FMECA軟件控制流程
    4.4 SW-FMECA軟件數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
        4.4.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.4.2 數(shù)據(jù)庫表關(guān)系設(shè)計(jì)
    4.5 SW-FMECA軟件開發(fā)實(shí)現(xiàn)
        4.5.1 SW-FMECA軟件主要功能界面的設(shè)計(jì)
        4.5.2 SW-FMECA軟件主要功能模塊的實(shí)現(xiàn)
    4.6 SW-FMECA軟件應(yīng)用實(shí)例
    4.7 本章小結(jié)
5 ANSYS環(huán)境下的零件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性分析
    5.1 結(jié)構(gòu)可靠性分析中隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)處理
        5.1.1 載荷
        5.1.2 結(jié)構(gòu)幾何尺寸
        5.1.3 材料的基本屬性
    5.2 ANSYS環(huán)境下零件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性分析流程
    5.3 ANSYS環(huán)境下結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性Monte-Carlo模擬
        5.3.1 Monte-Carlo數(shù)值模法
        5.3.2 Monte-Carlo數(shù)值模法計(jì)算強(qiáng)度可靠度實(shí)例
    5.4 ANSYS環(huán)境下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性響應(yīng)面數(shù)值模擬
        5.4.1 響應(yīng)面數(shù)值模擬法
        5.4.2 響應(yīng)面數(shù)值模擬法計(jì)算強(qiáng)度可靠性實(shí)例
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間參加科研項(xiàng)目和發(fā)表論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]考慮零件失效相關(guān)性的機(jī)械系統(tǒng)可靠度分配[J]. 唐家銀,何平,趙永翔,施繼忠,宋冬利.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2010(02)
[2]基于容許安全系數(shù)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)[J]. 王磊,劉文珽.  機(jī)械強(qiáng)度. 2009(03)
[3]運(yùn)用ANSYS軟件與蒙特卡羅法相結(jié)合的隨機(jī)有限元方法進(jìn)行車輛構(gòu)件強(qiáng)度可靠性分析[J]. 戚松,趙洪倫,王社峰.  鐵道車輛. 2009(02)
[4]PDM技術(shù)在機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)分析中的應(yīng)用研究[J]. 蘇多,張建國.  航空學(xué)報(bào). 2007(S1)
[5]用失效機(jī)制模型對大型復(fù)雜產(chǎn)品進(jìn)行失效模式影響分析[J]. 陳明,王國華,陳云,陳炳森.  機(jī)電一體化. 2006(02)
[6]穩(wěn)定變應(yīng)力作用下疲勞強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)方法[J]. 陳鳳熹,李良巧,劉英,姬廣振.  兵工學(xué)報(bào). 2003(02)
[7]機(jī)械靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)的非概率方法[J]. 郭書祥,呂震宙,馮元生.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2000(S1)
[8]計(jì)算機(jī)輔助可靠性設(shè)計(jì)分析系統(tǒng)研究[J]. 趙廷弟,曾聲奎,康銳.  航空學(xué)報(bào). 2000(03)
[9]復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)可靠性評估中的信息熵法[J]. 宋保維,秦英孝.  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 1995(02)
[10]計(jì)算機(jī)輔助FMEA應(yīng)用研究[J]. 饒枝建.  質(zhì)量與可靠性. 1994(06)

碩士論文
[1]基于概率有限元數(shù)值模擬的結(jié)構(gòu)可靠性分析及軟件開發(fā)[D]. 于楊.中南大學(xué) 2011
[2]基于故障樹的可靠性分析軟件開發(fā)[D]. 劉飛.東北大學(xué) 2009
[3]故障模式影響及危害性分析系統(tǒng)開發(fā)[D]. 丁文飛.哈爾濱理工大學(xué) 2009
[4]基于響應(yīng)面法的機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠性靈敏度分析[D]. 解艷彩.吉林大學(xué) 2008
[5]貨車轉(zhuǎn)向架零部件的故障規(guī)律分析及預(yù)測[D]. 張強(qiáng).北京交通大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3305656